——光纖和光互聯(lián)技術(shù)的進(jìn)步使網(wǎng)絡(luò)帶寬容量擴(kuò)大了10000倍，而電子技術(shù)的發(fā)展沒有跟上光技術(shù)的發(fā)展步伐，交換機(jī)／路由器的帶寬只增加了10倍 。光層現(xiàn)在運(yùn)行在OC-48和O C-192速率上，而原有的交換設(shè)備無法提供相應(yīng)的接口速率和端口密度，不能有效利用光纖的DWDM技術(shù)所創(chuàng)造的巨大帶寬 。采用高速交換選路設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可以把大量的原始帶寬轉(zhuǎn)換成可用帶寬，解決骨干網(wǎng)絡(luò)潛在的瓶頸問題，并確保現(xiàn)在IP、ATM、FR網(wǎng)絡(luò)之間的互通 。
——以數(shù)據(jù)為中心的通信業(yè)務(wù)大量增加和DWDM技術(shù)的快速增長(zhǎng)需要更可靠和更靈活的網(wǎng)絡(luò)治理，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)向全光網(wǎng)發(fā)展時(shí)，在光層進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化、選路和提供保護(hù)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來說是非常重要的 。光交換機(jī)能夠較好地保持網(wǎng)絡(luò)生存性，為信號(hào)選路提供靈活的平臺(tái) 。雖然今天通信系統(tǒng)中的絕大部分交換機(jī)是電的，但未來的光網(wǎng)絡(luò)需要交換機(jī)能夠在純光層面上選路，實(shí)現(xiàn)比特率和協(xié)議透明的網(wǎng)絡(luò) 。目前商用的光交換機(jī)有很多類型，其中最通用的是電光和光機(jī)械兩種 。
——電光交換機(jī)由具有電光晶體材料的波導(dǎo)組成 。通常由兩個(gè)波導(dǎo)通路連接組成Mach-Z ehnder干涉儀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)1×2和2×2交換 。兩個(gè)波導(dǎo)通路間的不同相位由電壓來控制，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓作用于干涉儀的一個(gè)或兩個(gè)通路，改變它們之間的相位，干涉結(jié)果將信號(hào)送到所希望的輸出端上 。
——電光交換機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是交換速度訣，能夠達(dá)到ns級(jí) 。但是，這種交換機(jī)具有高介入損耗、高偏振損耗、高串?dāng)_，對(duì)電信號(hào)的漂移也非常敏感，所以需要很高的控制電壓，而且，電光交換機(jī)是非閉鎖的，這限制了其在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和重新配置時(shí)的使用；電光交換機(jī)的制造成本很高 。
——光機(jī)械交換機(jī)基于成熟的光技術(shù)，是目前使用最廣泛的交換機(jī)類型 。其原理簡(jiǎn)單：通過移動(dòng)光纖末端或鏡子，把光直接送到或反射到交換機(jī)的不同輸出端 。光機(jī)械交換機(jī)只能達(dá)到ms級(jí)的交換速度，但其低成本、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和良好的光學(xué)性能使其應(yīng)用廣泛 。光機(jī)械交換機(jī)具有較低的介入損耗（幾十分貝）、低的串?dāng)_、很好的消光比、偏振和基于波長(zhǎng)的損耗非常低、對(duì)不同的環(huán)境有良好的適應(yīng)能力、較低的功率和控制電壓、具有閉鎖功能 。大部分光機(jī)械交換機(jī)的核心交換機(jī)構(gòu)都是采用1×2和2×2的光開關(guān)通過多級(jí)級(jí)聯(lián)而構(gòu)成，如圖2所示 。交換矩陣規(guī)模較小的無阻塞M×N光交換機(jī)很輕易實(shí)現(xiàn)，較大規(guī)模的（如64×64）部分阻塞交換機(jī)可以使用多級(jí)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，但是要構(gòu)造完全無阻塞的大規(guī)模交換矩陣卻十分困難 。
——光交換機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由復(fù)用／解復(fù)用器和交換矩陣組成 。它可將輸入端的任何光纖上的任何波長(zhǎng)交叉連接到使用相同波長(zhǎng)的任何輸出端口的光纖上 。假如給該交換機(jī)的輸入和／或輸出端引入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，則它既可以完成空間交換又可以進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，可將任何光纖上的任何波長(zhǎng)交叉連接到其它任何光纖上的任何不同波長(zhǎng)上 。
——目前還有一些正在研究的光交換機(jī)，采用熱、液體結(jié)晶、聲和微電子機(jī)械（MEM）技術(shù)等 。其中比較有吸引力的方案是基于MEM技術(shù)的光交換機(jī)，目前可用電壓80V，交換速度400ms的MEM光交換機(jī)已經(jīng)問世 。其受人矚目的原因是它具有小型化、案成度高和便于大批量制造的優(yōu)點(diǎn) 。
——隨著光網(wǎng)絡(luò)持續(xù)擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)速度超過多吉比特級(jí)后，電交換機(jī)就不能實(shí)現(xiàn)有效的治理了，全光網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信號(hào)治理，而光交換機(jī)是未來高容量光網(wǎng)絡(luò)的重要器件 。光波長(zhǎng)將是下世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)的基本組塊，21世紀(jì)，全光網(wǎng)絡(luò)將真正以光的速度傳送大量的信息，貝爾實(shí)驗(yàn)室、Monterey Network、Sycamore Network等公司正在開發(fā)一種叫作波長(zhǎng)路由器（Wavelength Router）的設(shè)備，以組成智能化的光傳送網(wǎng) 。
推薦閱讀
- 斗魚的id賬號(hào)在哪里看
- 抓鬮準(zhǔn)備哪些東西
- 莫逆之交造句 莫逆之交的意思
- visio制作洗手間標(biāo)志圖的具體操作步驟講解
- 膠體的本質(zhì)特征是什么
- 交換機(jī)堆疊和級(jí)聯(lián)區(qū)別
- 視約app創(chuàng)建群組的簡(jiǎn)單操作
- 交換機(jī)的監(jiān)控和管理
- 如何在實(shí)踐中創(chuàng)造有價(jià)值的人生
- 微信的“文件傳輸助手”有什么用